| Research Abstract |
金属粉末と酸化物粉末をメカニカルアロイング(MA)処理することにより,軟らかい金属中に硬くて脆い酸化物粒子を微細均一に分散させることができる.分散された酸化物が熱力学的に不安定である場合,分散酸化物粒子は酸素の供給源として作用して,酸素の置換反応が起こり,より安定な酸化物が生成する.本年度は,銅合金にこのような手法の適用を試みた.すなわち,Cu-Zn,Cu-Sn,Cu-Ni及びCu-Alの合金粉末にCuO粉末を添加してMA処理を行った材料において,銅合金内部に分散されたCuO粒子を酸素の供給源としてCuより酸化傾向の大きい溶質元素(Zn,Sn,Ni,Al)の内部酸化を図った.また,Cu-Al合金にCu以外の金属の酸化物(ZnO,NiO,Cr_2O_3等)を添加してMA処理を行い,溶質Alの内部酸化とCuと還元された金属との合金化が同時に達成されることを実験的に検証した.
その結果,銅よりも酸化傾向の大きい溶質元素を含む銅合金に酸化物を添加してMA処理を行い,微細均一に分散された酸化物粒子を酸素の供給源として銅合金の内部酸化を行うことができること,CuOを添加してMA処理を行った場合は,CuOが分解して酸素の置換反応が起こり,Zn,Sn,Ni,Alなどの溶質元素が溶媒のCuに対して優先的に酸化されてそれぞれZnO,SnO_2,NiO,Al_2O_3が生成することを明らかにした.また,Cu-Al固溶体合金にCuO以外の金属酸化物(ZnO,NiO,Cr_2O_3)を添加してMA処理を行った場合は,それぞれの酸化物が分解して溶質Alが優先的に酸化されてより安定な酸化物Al_2O_3が生成する.この際,還元された金属はCuマトリックス中の合金元素となる.このような内部酸化反応を適用することによって高強度のP/M材が得られた.今後各プロセス条件の最適化を図ることにより,さらにすぐれた性能の銅基P/M材料が得られることが期待される.
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